Железобетонный фундамент стаканного типа

Дата: 13-08-2015Просмотров: 1004Рейтинг: 27

Ленточные и плитные фундаменты применяются в повседневной жизни на каждом шагу и почти во всех областях жизнедеятельности человека, тогда как образцы стаканного типа можно увидеть крайне редко.

Это мосты, атомные станции (конденсационные помещения) и другие сооружения, где используются массивные колонны. Фундамент стаканного типа — это уникальная конструкция, которая отличается от всех своих собратьев. Самое первое отличие, которое стоит внимания, — это сфера применения.

В среднем, одна свая фундамента стаканного типа выдерживает нагрузку до 50 тонн.

Существует целый ряд преимуществ, которые отличают такой фундамент от аналогов:

Все производство таких изделий проходит исключительно на заводе. Большая часть работы проходит при помощи техники, благодаря чему удается достичь максимально высокого качества.Когда создаются железобетонные изделия, в обязательном порядке всегда учитываются именно максимальные требования, которые могут предъявляться к ним, без каких-либо понижающих факторов, поэтому нет потребности в выборе изделий.Сборные железобетонные блоки просты в монтаже, что позволяет экономить очень много времени, нередко его требуется в 10 раз меньше.

К недостаткам можно отнести лишь расходы и сложность транспортировки, т.к. фундаменты и колонны к ним имеют очень немалые габариты.

Стаканный фундамент: установка

Существует два вида фундаментов: для частного применения, а также для промышленных целей.

Частное применение можно назвать исключительным случаем, т.к. это актуально только для малоэтажного строительства.

Схема устройства фундамента стаканного типа.

В среднем свая выдерживает массу от 25 до 50 тонн. Вкручивается в землю ручным способом, после чего заливается бетоном. В среднем для дома 9х10 м используется 27-28 металлических стержней, которые после заливки бетоном фиксируются сверху стальной пластиной и закрываются стальными балками.

Обычно бригада из 7 человек собирает такие фундаменты полностью за 2-3 дня с использованием минимального количества инструментов. Необходимость в таком основании назревает в случаях, если почва под домом неровная, а приводить ее в норму нет никакого желания, или если часть дома устанавливается над водой.

При промышленном подходе идет немного более сложный процесс, который никогда не обходится без тяжелой техники. Подошва собирается и устанавливается непосредственно на месте своей дислокации, но при этом необходимо заранее подготовить грунт для такой процедуры.

Для грунта не потребуется много усилий, т. к.

его достаточно просто выровнять. После того как формирование стакана завершено, в него можно погружать колонны и продолжать строительство. Для создания бетонного моста через реку длиной 50 м с 2-полосным движением (минимум) достаточно всего 2-х пар таких подошв, но обычно расчет идет 1 пара на 30 м.

Не стоит опасаться за их устойчивость, т.к. железобетонные основания стаканного типа и колонны, установленные по элементарным правилам, выдерживают даже землетрясения до 7 баллов и не дают поводов к ремонту или замене.

Фундамент является основой любой постройки вне зависимости от того, для чего она нужна. Это может быть жилой дом — одноэтажный или многоуровневый, промышленный объект, здание складского типа, коммерческое строение или самая обычная хозяйственная постройка.

В строительстве используют разные виды оснований.Чаще всего применяют ленточное или плитное. Такое основание, полностью заполненное и цельное, применимо на любой почве. Но для возведения промышленных зданий можно использовать фундамент стаканного типа.

Характеристика стаканного основания

Данный вид основы строения качественно отличается от часто используемой фундаментной ленты или монолитной плиты. Это точечное не сплошное основание, которое забирает на себя часть нагрузки, создаваемой постройкой, и распределяет ее в отдельных местах, где давление будет наибольшим.

Для строительства габаритных, но невысоких объектов в основном промышленного назначения используют фундамент под колонны стаканного типа.

Это сборные бетонные конструкции, расположенные в заранее спроектированных местах в виде «ступеней». Если опорой ленты является подошва, то для стакана используют железобетонное изделие. Форма такого фундамента в действительности напоминает трапециевидные ступени, которые все больше сужаются к верху конструкции.

Где применяют стаканный фундамент?

Расчёты основания

Для индивидуального строительства жилых домов малой этажности, а также комплексного возведения многоуровневых новостроек используют только ленточные или монолитные фундаменты. Использовать точечное стаканное основание в этом случае нельзя. Его следует применять для строительства следующих зданий:

объекты промышленного назначения – мосты через водоемы, конструкции для переходов и переездов над железнодорожными путями;помещения социальной инфраструктуры – подземные гаражи и автомобильные стоянки;машинные отделения на теплостанциях и электростанциях;складские ангары для хранения готовой продукции или сырья;спортивные и торговые комплексы одноуровнего типа с малым весом строения.

Чаще всего столбчатое основание представляет собой железобетонный фундамент стаканного типа. Его главным отличием является то, что обычно заказчиком сооружений выступают государственные структуры, муниципальные власти или крупные промышленные предприятия.

Это подразумевает полное соответствие оснований заявленным техническим требованиям и ГОСТам. Для характеристики используемого при строительстве материала, а также места, где может располагаться стаканное основание, используется специально разработанная серия фундаментов определенной версии, утвержденная и проверенная проектными институтами. В серии четко прописаны все нормы и требования, которым должно соответствовать основание.

Состав стаканного фундамента

Его составляющими элементами являются следующие сборные части:

опорная плита, которую следует установить на щебнево-песчаную подушку, расположенную на дне вырытого котлована;подколонник, именно он имеет форму стакана;колонна, которая служит поддерживающим элементом каркасного строения;бетонный столб, необходимый для поддерживания опорных балок под каркасными стенами.

Принцип стаканного типа

Устройство фундамента стаканного типа полностью зависит от области применения будущего строения, его веса, размеров. Допускается возведение данного фундамента для многоэтажного строительства, если грунт под основание стабилен, не пучинист и не сыпуч. «Стаканы» используют на прочной неподвижной почве с глубоким залеганием грунтовых вод.

Преимущества использования стаканного основания

Конструкции производят из тяжелого армированного бетона, но общая масса готового сооружения давит на почву с минимальной нагрузкой благодаря своему точечному расположению на грунте.Установка проводится относительно быстро, поскольку все элементы являются сборными и имеют монтажные петли. Требуется использование специальной строительной техники для подъема тяжелых частей, но время монтажа все равно остается минимальным.Сборные фундаменты претендуют на высокий срок эксплуатации, который может достигать ста лет при соблюдении технологии строительства.Поглощение воды очень низкое, потому что площадь соприкосновения с почвой небольшая. Вся конструкция расположена на монолитной плите, что не позволяет влаге негативно воздействовать на основание.Надежность стаканного фундамента обусловлена грамотным и равномерным распределением поперечных и продольных нагрузок.Поскольку конструкция является сборной, ее легко перемещать в случае необходимости.Приемлемая стоимость.

Если требуется построить здание очень большой площади, то затраты на возведение основания ленточного типа будут грандиозными. Лента сплошная и проходит по всему периметру сооружения. А применение столбчатого основания может в разы сократить расходы.

Пошаговое руководство по возведению стаканов

Подготовка к укладке фундамента

Монтаж фундаментов столбчатого типа происходит с обязательным использованием строительной техники – экскаваторы, подъемные краны, лебедки.

Подготовительный процесс, направленный на тщательное очищение поверхности под фундамент.

Она должна быть ровной. Происходит рытье котлована заданного размера. Уровень закладки монолитной плиты не должен быть меньше одного метра, как и при заделке подошвы ленточного основания.Трамбование траншеи при помощи щебня и песка.

Благодаря этому можно получить достаточно ровную и равномерную поверхность.Столбчатый фундаментследует возводить, используя строительные мерительные инструменты, постоянно контролируя горизонтальность и вертикальность сборных конструкций. Нужно пользоваться уровнем и нивелиром.Обязательная разбивка и разметка при помощи колышков подготовленной постели осей, на которых будет находиться каждый отдельный стакан.Стаканы, которые уже доставлены на место строительства, следует очистить от возможного мусора. При помощи подъемного крана происходит захват элементов за монтажные петли и доставка его к монолитной опоре.

Следует отцентровать положение стакана и медленно установить его на подготовленное место. Проверяется совпадение рисок.Наведение своеобразной сетки при помощи нити между действительно расположенными элементами.Сборные железобетонные фундаменты требуют постоянной проверки геодезическим инструментом. После каждой установки стакана нужно делать замеры.Грунт, который был выкопан, засыпают обратно в котлован до верха блока.

После этого проводится установка опорных балок на стаканы или на специальные столбики. Размеры котлована полностью зависят от типа строения и его площади. Иногда приходится выкапывать большое количество земли, если предполагается масштабное строительство.

Под колонны промышленных зданий используют стальные, железобетонные или деревянные клинья, расположенные вокруг элемента по два с каждой грани.

Их использование является обязательным. Они поддерживают колонну в процессе бетонирования. Позже деревянные клинья вынимают, а стальные не трогают для большей прочности армировки.

Установка фундаментов стаканного типа ориентирована на постоянное выравнивание поверхностей сборных элементов. Нельзя допустить малейшие смещения, поскольку вся конструкция — это каркас из тяжелого бетона.

При работе следует соблюдать все проектные расчеты. Те изделия, которые не соответствуют нормам и гост, нельзя использовать. Это может быть небезопасно.

Все работы, которые связаны с проектированием, проведением необходимых измерений, анализом грунта при помощи специального геодезического оборудования, следует проводить с четким соблюдением норм и требований, которые предъявляются к столбчатому фундаменту.

Чаще всего для основания используют железобетонные сборные части. Расчет их прочности и состава выполняют на заводе-изготовителе. Работой занимаются технические специалисты, поэтому изделия просто обязаны соответствовать заявленным проектным требованиям.

Некоторые особенности столбчатого фундамента стаканного типа

Чтобы изделия были очень прочными при изготовлении стаканов, монолитных плит и колонн используют армировочные металлические прутья.

Это надежно скрепляет элементы. Кроме того, армирование происходит и на этапе установки колонн. Когда их бетонируют в дно стакана, то стальные прутья не убирают при заливке бетона, а оставляют внутри стакана для большей прочности готовой конструкции.

Возведение стаканного фундамента очень сильно отличается от монтажа ленточного основания.

Для столбчатого типа применяют сборные части, изготовленные непосредственно на заводе, потому опалубка для проведения работ является необходимой при закреплении стакана – гнездообразователя. Его обшивают металлическим листом и заливают бетоном до проектной отметки. Колонна устанавливается прямо в днище стакана и образуется достаточно надежный замок.

Стакан и столб

Для строительства промышленных объектов можно использовать не только сборный, но и монолитный столбчатый фундамент стаканного типа. Он представляет собой более мощную ступенчатую конструкцию, которая способна выдерживать очень большую нагрузку и значительный вес сооружения.

Ступени и их высота полностью зависят от габаритов предполагаемой постройки. Колонны привязаны к координатным осям. Монолитные конструкции имеют некоторое преимущество, потому что способны сильнее «разгрузить» давление на основание.

Бетонирование всех элементов является необходимым условием тщательного возведения здания.

Сами сборные части выполняют из тяжелого бетона, обязательно использование надёжной армировочной сетки. Бетон берут высокого качества, обычно используют марку не ниже чем М200В2, чтобы сооружение могло выдержать давление строящегося здания. Бетонные конструкции можно вовлечь в строительство только после набора ими высокой прочности.

Фундаментная балка является составным элементом основания. Она расположена на столбиках, упирающихся в подколонники. Несущие стены строения должны располагаться на этих балках.

Можно также установить балки на колонные консоли. Сопряжение фундамента стаканного типа с фундаментной балкой должно быть прочным. Это достигается путем бетонирования и качественной металлической армировки готовой конструкции.

Монтаж колонных элементов

Колонны, транспортированные заранее на строительную площадку, нужно разложить так, чтобы техника могла легко и без лишних движений добраться до них и установить эти элементы. Колонны измеряют, чтобы определить, в каком месте проводить строповочный захват и поднятие.

Правильный монтаж колонн включает систему нанесения рисок. Кран перемещается вдоль ряда и может устанавливать сразу две колонны на одной стоянке. Соосность колонн и основания должна быть идеальной, чтобы в последствие не произошел сдвиг балок.

Устанавливают опорные балки. Проводят новую разметку и проверку проектных значений расположения колонн. После этого очищают монтажные элементы, балки закрепляют канатами, поднимают и медленно делают навеску над колонной, опуская балку до упора очень осторожно и в соответствии с рисками.

Балки предварительно крепят на болты, снова проверяют соосность всей конструкции и только после этого тщательно укрепляют в консоли колоны.

Фундамент стаканного типа под колонны иногда даже используют для строительства коттеджей, большая терраса которых выходит, например, прямо к воде. Это очень удобно и красиво. Применение стаканного основания достаточно широко, но в индивидуальном строительстве оно имеет некоторые ограничения.

Фундамент — основание любого строительного стационарного сооружения.

Типы фундаментов очень разнообразны, и столбчатый фундамент стаканного типа представляет особый интерес для строителей и-за сборной конструкции, состоящей из двух монолитных узлов. Подробнее фундаменты стаканного типа выглядят так: железобетонный цилиндр (стакан) промышленного изготовления опускается в скважину, а в стакан помещается бетонная колонна с армирующим каркасом внутри. Такими образом, фундамент собирается из готовых узлов и элементов, что намного ускоряет строительные работы, а монолитные конструкции обеспечивают двойную надежность основания.

Конструкция стаканного фундамента

Строители называют стакан «башмаком» из-за его оригинальной формы. Визуально это бетонный квадрат, выполненный в виде ступеней, которые располагаются по восходящей линии – широкий блок внизу, самый узкий – вверху.

Размеры и объем квадратов рассчитываются для каждого основания отдельно, согласно проекту, свойств грунта и технических характеристик здания. Но все параметры фундаментов стаканного типа под колонны регламентированы гост 24476-80, а их минимальные размеры: 120 см, максимальные – 210 см. Для стаканов такого размера устанавливаются ж/б столбы с сечением 300 х 300 мм и 400 х 400 мм.

Характеристики и область применения стаканного фундамента

Принципиальное отличие, которое имеет монолитный фундамент стаканного типа по сравнению с ленточными и другими основаниями, заключается в его конструкции, и по чертежам это сразу видно. Бетонный фундамент стаканного типа представляет собой прерывистое основание, принимающее на себя нагрузки на локальных точечных участках конструкции, и распределяющее эту точечную нагрузку по площадям с наибольшим давлением на грунт.

Монолитный стаканный фундамент

Промышленный монтаж фундаментовстаканного типа под колонны (столбы) используется для сооружения широкомасштабных промышленных, но низких зданий. Основания ступенчатых сборных конструкций располагаются в заранее рассчитанных местах, испытывающих наибольшие нагрузки, и устанавливаются друг на друга в виде сужающихся к верху ступеней, внутрь которых помещаются железобетонные колонны.

В индивидуальном строительстве такие разновидности фундаментов не используются – согласно требований гост, малоэтажные дома и хозяйственные постройки должны возводиться на ленточных или монолитных основаниях, а в случаях со слабыми грунтами – на свайных или столбчатых. Точечный стаканный столбовой возводится для следующих объектов:

Промышленные сооружения;Объекты социального назначения;Специализированные помещения и строения на ТЭС и других электростанциях;Склады и ангары;Одноуровневые комплексы с небольшим весом – торговые или спортивные объекты.

Монтаж колонн для стаканного фундамента

Чаще всего столбовой фундамент – это стаканное ж/б основание, выполненное в строгом соответствии с требованиями гост и ТУ.

Свойства и параметры строительных материалов такого фундамента, места его обустройства отражены в соответствующей документации, разработанной проектными институтами. Также для распределения свойств оснований стаканного типа используется серия схожих по характеристикам конструкций фундаментов. Технически и документально серия содержит необходимые нормативные требования к основанию.

Состав и преимущества стаканного основания

Бетонная опора-плита, лежащая на песчано-щебневой подушке на дне траншеи под фундамент;Основание под колонну — подколонник, или стакан;Железобетонная колонна;Ж/б столб для усиления опор под стенами.

Какой именно будет конструкция, ее размеры и состав узлов – зависит от того, где и как будет эксплуатироваться объект, а также от его физических и технических параметров. Согласно гост стаканный фундамент можно закладывать для многоэтажных домов на плотном, непучинистом и стабильном грунте, с низким уровнем залегания грунтовых вод.

Промышленные стаканы-«башмаки»

Достоинства применения стаканного основания:

Детали стаканного основания делаются из тяжелого бетона с последующим армированием, но из-за локального (точечного) размещения колонн со стаканами по участку вес объекта передает минимальную нагрузку на фундамент и грунт;Быстрая установка возможна за счет сборного устройства конструкции и встроенных монтажных петель в бетонных элементах, служащих для зацепа подъемным краном;Время безремонтной эксплуатации стаканного основания – больше ста лет;Из-за точечного соприкосновения поверхностей стаканной основы с грунтом коэффициент водопоглощения конструкции очень низкий. Этому также способствует монолитная основа, препятствующая проникновению влаги в тело стакана;Высокая степень надежности основания достигается равномерным распределением нагрузки на стаканы;Стаканная конструкция может считаться мобильной, так как ее можно достаточно легко и быстро перевезти на другое место;Низкая себестоимость сборной конструкции обусловлена промышленными масштабами изготовления отдельных узлов и деталей сборного фундамента.

Инструкция по закладке стаканов

Сборка такого типа фундаментов нуждается в применении дополнительных средств механизации и спецтехники, поэтому план проекта сооружения должен отражать эту необходимость, например, обеспечивать подъездные пути и место для дислокации техники, наличие обслуживающего персонала и стоянки.

Спецтехника для сборки стаканного основания

Первый шаг – подготовка площадки, которая заключается в расчистке участка под основание и рытье котлована, размеры которого указаны в проекте;Трамбовка песчано-щебневой подушки, уложенной на дно траншеи. Подушка нужна, чтобы выровнять дно котлована и обеспечить гидроизоляцию;Столбчатый стаканный фундамент возводится согласно гост и с использованием контрольных и измерительных инструментов для проверки уровней конструкции;Следующая операция – разметка площадки под фундамент – для этого нужны деревянные колышки или металлические прутья, и строительный шнур. Разметка проводится для каждого стакана отдельно;Перед монтажом бетонных стаканов их очищают от грязи, и подъемным краном устанавливают на место.

Для перемещения в стаканах залиты монтажные петли, а крановщик и стропальщики должны иметь соответствующие допуски. После установки каждого стакана контролируется его положение – пир помощи нивелира, отвеса и уровня;По окончании монтажа всех стаканов делается обратная засыпка – вынутый грунт засыпается в оставшееся пространство вокруг стаканов и трамбуется. Далее на стаканы устанавливаются бетонные опоры.

Лишний грунт равномерно распределяется по стройплощадке или вывозится;Чтобы выровнять колонну в промышленном фундаменте, под нее подкладывают клинья. Материал для клиньев – металл, дерево или железобетон. После центровки колонн деревянные клинья нужно убрать, остальные – можно оставить.

Строительство стаканного фундамента

Все строительные, измерительные, исследовательские и проектировочные операции необходимо проводить в соответствии с требованиями гост 24476-80 и техническими условиями, предъявляемыми к столбчатым основаниям из сборных железобетонных узлов и элементов. Рассчитывать прочность и состав материалов следует заранее, на заводе-производителе.

Нюансы при монтаже стаканного фундамента

Для увеличения прочности и общего усиления конструкции стаканы, колонны и плиты армируются, и арматура при монтаже дополнительно связывается между собой при помощи сварки. Кроме предварительного армирование, прутья арматуры закладываются в конструкцию и при монтаже колонн – при бетонировании колонн в дне стакана.

Клинья под колонны

Монтаж столбчатого стаканного основания имеет совершенно другую технологию, непохожую на процесс строительства ленточного типа фундамента, и сборная конструкция из готовых узлов – главное отличие. Единственная конструкция, которая собирается и заливается бетоном непосредственно на месте – опалубка для гнездообразующего стакана. Колонна опускается в опалубку и заливается бетоном, образуя прочное монолитное армированное соединение.

В промышленных сооружениях применяется не только сборная конструкция, но и монолитный стаканный фундамент столбчатого типа. Такая конструкция намного мощнее сборной, она тоже состоит из бетонных плит-ступеней и может выдержать повышенную нагрузку от большого веса объекта.

Размеры ступеней рассчитываются, исходя из габаритов будущего строения. Расположение колонн привязывается к координатным осям согласно проекту. Монолитные фундаменты стаканного исполнения могут более равномерно распределять высокие нагрузки и давление на фундамент.

3-D схема стаканного основания

Один из основных элементов сборного стаканного фундамента – фундаментная балка. Этот элемент располагается на бетонных столбах, которые, в свою очередь, упираются в подколонники (стаканы).

На этих балках будут возводиться несущие стены сооружения. Еще один вариант монтажа фундаментных балок – на колонных консолях. Прочное соединение стаканного основания с фундаментной балкой получается при сплошном бетонировании и качественном армировании конструкции.

Для придания необходимой прочности всей сборной конструкции применяется заливка бетоном всех узлов и элементов. Все составные части сборного стаканного фундамента выполнены из тяжелых бетонов марки не ниже М200В2, и армированы сеткой или стержнями. Сборка этого типа фундамента возможна только после полного набора прочности всеми элементами конструкции.

Источники:

• moifundament.ru
• nafundamente.ru
• rfund.ru